ONDES ET SIGNAUX CHAPITRE 17 DU LIVRE

[Frédéric PEURIERE]

08 Automne

Physique Chimie 1

LE SON

Notions et contenus Capacités exigibles

Intensité sonore, intensité sonore de référence, niveau d’intensité sonore. Atténuation (en dB). Effet Doppler. Décalage Doppler (Allègement 2020-21)

Exploiter l'expression donnant le niveau d’intensité sonore d’un signal.

Illustrer l'atténuation géométrique et l'atténuation par absorption.

Capacité mathématique : Utiliser la fonction logarithme décimal et sa fonction

réciproque.

LE SON

PREMIERE PARTIE: RAPPELS SUR LES ONDES

Ce chapitre ne concerne que les ondes sonores audibles mais il existe aussi des ondes sonores inaudibles telles que les infrasons (ondes de fréquence inférieures aux graves qu’une oreille humaines peut entendre) et les ultrasons (ondes de fréquences supérieures aux plus aigües que l ‘on peut entendre).

Les ondes sonores ont besoin d’un support matériel

solide liquide ou gazeux pour se propager. Dans l’air,

il y a contraction des couches d’air au passage de

l’onde.

Un son pur (fréquence unique) est caractérisé par une

période T durée au bout de laquelle le motif de l’onde

se renouvelle. La fréquence f est l’inverse de la

période, il s’agit en fait du nombre de motif par

seconde. La longueur d’onde λ est la distance que

parcourt l’onde sur une période.

Lesonsedéplaceàdifférentesvitessessuivantlemilieuoùilsetrouve:340m/sdansl’airmais1520m/s

dansl’eaudemer.

Autresexemplesd’ondesmatérielles:ondessismiquesdanslesol,houleàlasurfacedesocéans.

Les ondes électromagnétiques visibles (lumière

blanche constitué des différentes couleurs de l’arc en

ciel) ou invisibles (voir document ci-contre) peuvent

se propager dans des milieux matériels solides,

liquides ou gazeux transparents mais aussi dans le

vide ce qui est impossible pour les ondes sonores.

Lumière visible

DEUXIEME PARTIE: GRANDEURS CARACTERISTIQUES

1) Puissance et intensité sonore

La puissance P caractérise la source.

La surface S d’une sphère est 4 π d2

2) Niveau d´intensité sonore en dB

L = 0 dB pour I = I0

Le document ci-contre donne des exemples d’intensité et de niveau

d’intensité. On remarque qu’un son d’intensité 3x plus grand qu’un

marteau piqueur (110 dB) a un niveau de 115 dB ce qui confirme la

non proportionnalité des deux grandeurs.

11

5

11

0

LE SON

3) Atténuation d´une onde sonore

$ Application: 29 p.480

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$ Application: 30 p.480

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